Tốn khoảng nửa lít nước cho 5-50 câu hỏi trên ChatGPT

Các trung tâm dữ liệu tiêu tốn điện, nước khổng lồ

Thế giới đang chứng kiến một làn sóng xây dựng trung tâm dữ liệu chưa từng có khi trí tuệ nhân tạo AI bùng nổ. Để nuôi sống "bộ não" AI, những trung tâm dữ liệu - được ví như cơ thể này - phải tiêu tốn lượng điện nước khổng lồ. Các trung tâm dữ liệu hiện nay được ví như những "gã khổng lồ khát nước". Khi những cơ sở này mọc lên như nấm, nhu cầu làm mát hệ thống máy tính vận hành 24/7 đã khiến lượng nước tiêu thụ tăng vọt, với các hệ thống làm mát bằng bay hơi và biện pháp kiểm soát độ ẩm. Mỗi khi bạn đặt 5-50 câu hỏi cho ChatGPT, hệ thống có thể ngốn hết một chai nước 500ml. Còn trên quy mô lớn hơn, một trung tâm dữ liệu trung bình tiêu thụ khoảng 1,1 - 1,9 triệu lít nước mỗi ngày.

Nếu như "ngốn nước" là để làm mát, thì "ngốn điện" chính là để duy trì sự sống cho toàn bộ hệ thống. Các trung tâm dữ liệu tiêu thụ điện năng lớn đến mức chúng thường được gọi là các nhà máy điện thực thụ. Theo ước tính của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), vào năm sau - 2026 - lượng điện cần thiết để cung cấp năng lượng cho các trung tâm dữ liệu, có thể gấp đôi so với năm 2022. Một phép so sánh khác cũng do IEA đưa ra, đó là nhu cầu điện của các trung tâm dữ liệu toàn cầu có thể tiệm cận 1.000 TWh vào năm 2026, tương đương mức tiêu thụ điện của cả nước Nhật Bản. Lượng điện này dùng để cung cấp cho các máy chủ, hệ thống lưu trữ và thiết bị mạng; dùng cho hệ thống làm mát; trong đó bao gồm cả năng lượng hao hụt.

Những "ống khói" hồi sinh từ cơn sốt AI

AI đang tạo ra một cuộc cách mạng công nghệ toàn cầu, nhưng đằng sau những dòng lệnh thông minh là một cơn khát năng lượng khổng lồ. Tại Chicago, Mỹ, nhu cầu điện từ các trung tâm dữ liệu đang khiến những nhà máy điện cũ kỹ, vốn đã có kế hoạch đóng cửa, bất ngờ hoạt động trở lại. Điều này không khỏi khiến nhiều người đặt ra câu hỏi: Cái giá phải trả cho môi trường là bao nhiêu giữa sự phát triển như vũ bão của công nghệ hiện nay?

Tại khu phố Pilsen, Chicago, Mỹ, nhà máy điện Fisk - một cơ sở chạy bằng dầu từ thập niên 60 - đáng lẽ sẽ nghỉ hưu vào năm tới. Nhưng sự bùng nổ của AI đã thay đổi tất cả. Giá điện trên thị trường PJM - tổ chức vận hành lưới điện lớn nhất nước Mỹ - đã tăng vọt khi nhu cầu từ các trung tâm dữ liệu vượt quá nguồn cung. Những nhà máy điện cao điểm như Fisk bỗng trở thành mảnh đất màu mỡ. Đúng như tên gọi, những nhà máy này chỉ hoạt động vào những lúc cao điểm để tránh mất điện diện rộng. Tuy nhiên, chúng không có các bộ lọc hiện đại như bộ lọc bụi mịn. Phân tích từ Reuters cho thấy, khoảng 60% các nhà máy điện than, khí và dầu tại Mỹ đã hủy kế hoạch đóng cửa trong năm nay để ứng phó với cơn khát điện của AI.

Ông Jerry Mead Lucero - Người dân Mỹ cho biết: "Mọi người có thể cho rằng những nhà máy điện này thi thoảng mới hoạt động thôi. Chúng không phải nguồn ô nhiễm lớn như các nhà máy điện than còn hoạt động. Nhưng vấn đề là tác động cộng dồn từ quá nhiều nguồn ô nhiễm khác nhau, như khói bụi từ xe tải diesel và từ những nhà máy nhỏ hơn khác đang hoạt động trong khu công nghiệp ở đây".

Các chuyên gia năng lượng khẳng định có những lựa chọn thay thế. Đầu tư vào pin lưu trữ khổng lồ và hệ thống truyền tải liên bang có thể thay thế hoàn toàn các nhà máy điện cao điểm. Dù các nhà máy như Fisk đang kiếm lời ngắn hạn nhờ giá điện cao điểm, nhưng về dài hạn, đó là một khoản đầu tư đầy rủi ro. Các hệ thống pin lưu trữ không chỉ phản ứng nhanh hơn gấp hàng nghìn lần để cứu lưới điện khỏi sụp đổ, mà còn có chi phí vận hành rẻ hơn đáng kể do không phụ thuộc vào giá nhiên liệu hóa thạch. Nhưng khi các dự án trung tâm dữ liệu khổng lồ đang đổ bộ vào Chicago, áp lực phải có điện ngay lập tức đang lấn át dần các cam kết xanh.

Trung tâm dữ liệu thân thiện với môi trường tại Thụy Điển

Trong khi nhiều quốc gia phải đối mặt với bài toán nan giản về nước và năng lượng cho các trung tâm dữ liệu, Thụy Điển đang nổi lên như một mô hình phát triển bền vững.

Tại thành phố Falun, cách Stockholm khoảng 200 km, các trung tâm dữ liệu được xây dựng trong điều kiện khí hậu mát mẻ, dồi dào tài nguyên nước và sử dụng 100% điện tái tạo từ thủy điện và gió. Nước làm mát được tái sử dụng tối đa, còn nhiệt thải từ máy chủ được thu hồi để cung cấp cho hệ thống sưởi khu dân cư lân cận. Nhờ khí hậu lạnh tự nhiên, nhiều thời điểm trung tâm dữ liệu có thể làm mát chỉ bằng không khí ngoài trời, giảm đáng kể tiêu thụ năng lượng. Cách tiếp cận này cho thấy, tiến bộ công nghệ hoàn toàn có thể song hành với bảo vệ môi trường, nếu lựa chọn đúng địa điểm và mô hình phát triển.

Một số công ty cũng đang thử nghiệm giải pháp xanh: như Google dùng năng lượng mặt trời một phần ở Bỉ, Microsoft mở ba trung tâm dữ liệu chạy hoàn toàn bằng điện gió ở Thụy Điển. Nhưng thực tế, phần lớn trung tâm dữ liệu trên thế giới vẫn đang vận hành bằng nhiên liệu hóa thạch.